5.12.2.1 Vía bucal
La administración bucal está destinada a administrar medicamentos dentro o a través de la mucosa bucal para lograr un efecto local o sistémico. Esta vía es particularmente atractiva ya que las sustancias absorbidas a través de la mucosa bucal evitan la degradación enzimática gastrointestinal y el efecto de primer paso hepático. La boca tiene un área relativamente grande para la aplicación de medicamentos y una buena accesibilidad en comparación con la nariz, el recto y la vagina.3 Además, la mucosa es resistente al daño o a la irritación debido a la rápida rotación de las células 4 y a la exposición frecuente a los alimentos. La mucosa bucal consiste en una capa superficial de epitelio escamoso estratificado unido al tejido conectivo subyacente (lámina propia y submucosa) por una lámina basal. En el tejido conectivo está presente una red de capilares sanguíneos donde los medicamentos que han penetrado a través del epitelio pueden ingresar a la circulación sistémica. Se informa que las capas superficiales del epitelio (aproximadamente el 25-30% superior) son la principal barrera para la penetración de sustancias.5,6 capas celulares de la mucosa bucal contienen gránulos de recubrimiento de membrana (MCG), que son orgánulos esféricos u ovalados, de 100-300 nm de diámetro. Los MCG parecen fusionarse con las membranas celulares y extruir su contenido, principalmente lípidos, en el espacio intercelular. Por medio de microscopía de escaneo láser confocal, se visualizó la región correspondiente a MCG en el epitelio bucal porcino como la capa limitante de velocidad para la difusión de isotiocianato de fluoresceína hidrofílica.7 Los lípidos intercelulares extruidos por MCG (150-200 µm de profundidad) representan la barrera de permeabilidad para los compuestos hidrofílicos. Un artículo reciente propuso un modelo de difusión bicapa para describir cuantitativamente las contribuciones relativas del epitelio y el tejido conectivo a la barrera de permeación de 2′,3′-dideoxicitidina.8 Se demostró que la capa de lámina basal dentro del epitelio bucal actuaba como una barrera importante para la permeabilidad del fármaco.
Las vías de transporte de fármacos a través de la mucosa bucal pueden ser tanto transcelulares como paracelulares, pero para muchos fármacos hidrofílicos la permeación se debe principalmente a la difusión pasiva a través de la ruta paracelular. La mayoría de los estudios de permeación transbucal se han realizado en vitro9 utilizando varias células de difusión (células de flujo continuo, células Franz verticales, células horizontales, cámara de uso). En la Figura 1 se reproduce una representación esquemática de una célula de difusión vertical común de Franz.
la Figura 1. Representación esquemática de una célula de difusión Franz vertical ensamblada: D, compartimento donante; M, membrana; SP, puerto de muestreo; R, compartimento receptor; MB, barra magnética; WJ, camisa de agua.
La mucosa bucal porcina es la barrera modelo más común para experimentos in vitro. La anatomía y el metabolismo de este epitelio no queratinizado son similares a los de la mucosa bucal humana. En general, la mucosa bucal de espesor completo se utiliza en estudios de permeación. Técnicamente, el tejido bucal de cerdo (mejilla) se obtiene de un matadero y se transporta al laboratorio en tampón Krebs frío (pH 7,4). La mucosa bucal, junto con una parte de la submucosa, se separa cuidadosamente de la grasa y los músculos con un bisturí. Luego, por medio de un electro-dermatoma, el epitelio (incluida la capa de moco y la lámina basal) se aísla del tejido subyacente. El grosor medio de las muestras es de unos 500 µm. Debido a la viabilidad dependiente del tiempo, el epitelio bucal debe utilizarse en las 2 h siguientes a la extracción. La mucosa está montada, por ejemplo, en una cámara de uso con el lado de la mucosa orientado hacia el compartimento donante. Los compartimentos del donante y del receptor están llenos de tampón Krebs (pH 7,4). El gas carbógeno (95% de O2, 5% de CO2) circula a través de ambos compartimentos para mantener la viabilidad del tejido y proporcionar una mezcla adecuada. Se determinan parámetros electrofisiológicos para evaluar la integridad y viabilidad de la muestra biológica. Después de un período de equilibrio de 1 hora a 34±0,5 °C, el receptor se sustituye por un tampón Krebs fresco y el lado donante se llena con la solución de donante. Una solución saturada de fármaco se utiliza como donante para medir el coeficiente de permeabilidad. Los experimentos de difusión se llevan a cabo durante 3 h. En el caso de la determinación del perfil de concentración del fármaco dentro del epitelio bucal, se ha aplicado la técnica de corte fino después de los experimentos de transporte.También se congelaron 10 muestras de mucosa bucal en nitrógeno líquido y se almacenaron a -85 ° C durante períodos de hasta 6 meses. Se utilizaron muestras congeladas para estudios de permeabilidad: se observó que las características de permeabilidad de la mucosa no se vieron afectadas negativamente por la congelación y el almacenamiento.11
El análisis de datos para la determinación del coeficiente de permeabilidad a través de la mucosa se realiza generalmente en el período de transporte en estado estacionario.8 Para la difusión unidimensional, la permeabilidad de un difusor a través de una membrana sólida se puede calcular como:
donde Pe es el coeficiente de permeabilidad del difusor (cm s-1), ΔC es la diferencia de concentración entre las dos superficies de la membrana, y JSS es el flujo en estado estacionario (mg s−1 cm−2).
El flujo en estado estacionario está dado por la siguiente ecuación:
donde ΔM es la cantidad de difusor transportado a través de la membrana durante el intervalo de tiempo Δt en estado estacionario, y A es el área de difusión.
Se realizaron estudios de absorción de fármacos bucales in vitro e in vivo con mucosa bucal porcina.12 La distribución de dextranos marcados con isotiocianato de fluoresceína (FITC) en el epitelio mediante microscopía de escaneo láser confocal permitió visualizar las vías de permeación. A pesos moleculares inferiores a 20 kDa se impidió el paso de FITC-dextranos hidrófilos. Se encontró que la ruta paracelular era la vía principal para estas moléculas. Un dispositivo de administración in vivo, consistente en una cámara de aplicación que contenía una solución de dextrano 4400 (FD4) o buserelina con etiqueta FITC, se adhirió a la mucosa bucal durante 4 h con un adhesivo. Los niveles plasmáticos en estado estacionario se alcanzaron rápidamente. La administración concomitante de glicodeoxicolato sódico de 10 mM, un potenciador de la absorción, aumentó la biodisponibilidad absoluta de FD4.
En un estudio más reciente13, la permeabilidad in vitro de la mucosa bucal porcina mostró valores consistentemente más bajos con diferentes marcadores (arecolina, 17β-estradiol, agua y vasopresina) en comparación con la mucosa bucal porcina. La mucosa bucal porcina fue un buen modelo de mucosa bucal humana utilizando un sistema de perfusión de flujo continuo (20 ° C, 24 h).
Para permitir estudios in vitro de irritación, patologías orales y fenómenos básicos de la cavidad oral, se dispone de modelos de tejido EpiOral y epigingival, que consisten en células epiteliales normales derivadas de seres humanos (MatTek corporation, Ashland, MA, EE.UU.). Las células se han cultivado para formar modelos multicapa y altamente diferenciados de los fenotipos bucales y gingivales humanos.
La administración de tiocolchicósido, un relajante muscular, a través de la mucosa oral se estudió mediante la investigación de su permeación in vitro a través de la mucosa oral porcina y el transporte bucal in vivo en humanos.10 Se probaron un disco bioadhesivo y un disco de disolución rápida para administración bucal y sublingual, respectivamente. La permeación in vitro de tiocolchicósido a través de la mucosa bucal porcina a partir de estas formas de dosificación se comparó con la absorción in vivo de fármacos en humanos. La prueba de absorción bucal se realizó en voluntarios sanos de acuerdo con Rathbone.14 Antes de cada administración, los voluntarios se lavaban la boca con 100 mL de agua destilada. La forma de dosificación (4 mg de tiocolchicósido) se colocó debajo de la lengua (disco de disolución rápida) o en contacto con la mucosa gingival (disco bioadhesivo) y se mantuvo en su lugar evitando tragar durante un período de tiempo fijo. A continuación, se expulsó el residuo de la forma de dosificación y se enjuagó la boca con agua. El residuo de la forma de dosificación y las soluciones de lavado se combinaron y analizaron para determinar el contenido residual del fármaco. La forma de disolución rápida (sublingual) resultó en una absorción rápida de 0.5 mg de tiocolchicósido en 15 minutos, mientras que con la forma bucal bioadhesiva la misma dosis podría absorberse durante un período prolongado de tiempo. A pesar de la variabilidad de los resultados in vivo, se encontró una correlación interesante entre los datos in vitro (porcinos) e in vivo (humanos) para ambas formas de dosificación.
Los sistemas de administración bucal incluyen enjuagues bucales, aerosoles, chicles, tabletas bioadhesivas, geles y parches. Los dispositivos de administración transbucal se pueden aplicar y quitar fácilmente. Sin embargo, la terapia farmacológica dentro de la cavidad oral se somete a una eliminación rápida del medicamento debido a la acción de lavado de la saliva, y puede requerir dosis repetidas y frecuentes. Este aspecto puede afectar a la variabilidad inter-paciente y probablemente depende en gran medida de la tecnología del sistema utilizada para mantener el medicamento en contacto con la mucosa absorbente. De hecho, la absorción significativa se obtiene por una exposición prolongada del medicamento a la superficie de la mucosa. Se han propuesto lectinas o sustancias bioadhesivas para prolongar el tiempo de residencia del sistema y mejorar la absorción del fármaco a través de la mucosa oral.Para la administración bucal de citrato de fentanilo se estudió un comprimido sublingual para una rápida absorción del fármaco basado en mezclas de partículas transportadoras parcialmente cubiertas por partículas finas del fármaco.Se obtuvieron 16 concentraciones plasmáticas de fentanilo en 10 minutos, sin un segundo pico. El componente bioadhesivo evitó la ingestión del fentanilo, sin obstaculizar su liberación y absorción. Los aglomerados quimera, una formulación en forma de polvo a base de partículas primarias aglomeradas en racimos blandos y porosos, representan una nueva forma de dosificación para la insuflación bucal.17 Estos polvos de flujo libre se pueden utilizar para generar un aerosol bucal o para la introducción directa en el espacio gingival con el fin de lograr la bioadhesión y la disolución rápida o retardada. La elección adecuada de la formulación del medicamento y el modo de aplicación puede mejorar la reproducibilidad de la administración y de la respuesta. Sin embargo, debe recordarse que las dosis que se pueden aplicar permanecen en el orden de unas pocas décimas de miligramos y la solubilidad en lípidos del medicamento mejora la confiabilidad de la administración. Este último aspecto fue apoyado por la buena absorción de fentanilo en comparación con la morfina más hidrófila.También se ha estudiado la inmunización bucal con películas cargadas de ADN plásmido (CMV-beta-gal) o proteína beta-galactosidasa.Se desarrollaron 19 películas bicapa utilizando diferentes polímeros como capa mucoadhesiva y una cera farmacéutica como capa de soporte impermeable. Estas películas se aplicaron a la bolsa bucal de conejos y se determinó la respuesta inmune a beta-gal. Todos los conejos fueron inmunizados con ADN plásmido administrado por vía bucal, mientras que ninguno fue por inyección subcutánea de la proteína del antígeno. Diferentes películas mucoadhesivas basadas en clorhidrato de quitosano y sal sódica de ácido poliacrílico mostraron la posibilidad de lograr la absorción bucal de medicamentos problemáticos como el aciclovir.20
Finalmente, otro enfoque en el parto bucal se basó en un dispositivo bioadhesivo como método para controlar la administración de cianocobalamina al tracto gastrointestinal en perros beagle machos.21 La novedad fue el uso de la administración controlada bioadhesiva en la boca para mejorar la absorción gastrointestinal de este fármaco transportado activamente. Se observó una biodisponibilidad significativamente mayor con el dispositivo bioadhesivo bucal que con la cápsula oral de liberación inmediata.